CN101437345B

CN101437345B - 低压直流供电大功率短弧氙灯触发器

Info

Publication number: CN101437345B
Application number: CN2008101825966A
Authority: CN
Inventors: 王维明; 王珏; 张北宁
Original assignee: CETC 53 Research Institute
Current assignee: CETC 53 Research Institute
Priority date: 2008-12-09
Filing date: 2008-12-09
Publication date: 2012-11-14
Anticipated expiration: 2028-12-09
Also published as: CN101437345A

Abstract

本发明提供一种低压直流供电大功率短弧氙灯触发器，包括滤波电路、为各部分电路提供各自所需电源的内部电源，包括稳弧电路、监测电路和启动电路，其中，直流供电电源经过滤波电路、稳弧电路、启动电路接至所述氙灯，启动电路连接所述氙灯；监测电路，用于监测稳弧电路的电压是否达到预定值，以通知启动电路工作；启动电路，用于根据在检测电路的通知下启动并产生预定的超高压脉冲以击穿短弧氙灯。本发明的触发器占用空间小、外接接口少，可以使氙灯照明装置更加方便的应用。

Description

低压直流供电大功率短弧氙灯触发器

技术领域

本发明涉及氙灯触发器，特别涉及一种低压直流供电大功率短弧氙灯触发器。

背景技术

氙灯是一种气体放电灯，泡壳内充有高压氙气。氙灯点燃后氙气放电的光谱与日光非常接近，且当氙气压强在很大的范围内变动时，光谱能量分布变化很小，所以常用氙灯作为照明光源。要使氙灯点燃，必须使用与之匹配的触发镇流装置，将氙灯极间气体击穿产生电弧并使电弧维持稳定。

短弧氙灯是氙灯的一种，由于其电弧短，亮度高，是理想的点光源，适合与反射镜配合做成聚光灯、追光灯和探照灯等，非常适用于中远距离照明。短弧氙灯作为聚光光源，在汽车照明、城市照明等方面有广泛的应用。例如，汽车前照灯上的短弧氙灯，其通常为几十瓦，功率小，照射距离近，所用镇流器由车载直流电源供电，产生高压脉冲将氙灯触发点燃后，输出低频方波信号驱动氙灯稳定工作；探照灯用的短弧氙灯，其通常在千瓦以上，功率大，照射距离远，其镇流电源由市电供电，触发氙灯后输出直流电驱动氙灯。以上两种短弧氙灯的应用都有一定的局限性。汽车灯镇流器虽然能够适配车载电源，但是所能驱动的氙灯功率小，一般在百瓦以下，因此照射距离近。探照灯的镇流电源虽然能够驱动功率上千瓦的短弧氙灯，但是需要市电供电，探照灯活动半径受电源限制，移动照明的效果大打折扣。如为功率上千瓦的短弧氙灯配备合适的触发器，使其在低压直流电源(如车载电源、机载电源)供电下点燃工作，那么氙灯照明将在更多有特殊要求的场合下发挥作用。

目前，市面上还没有由低压直流电源供电、触发大功率直流短弧氙灯的触发器。

发明内容

本发明的目的在于，本发明的目的就是为了解决现有技术不足而提供一种在低压直流电源供电下可靠启动大功率直流短弧氙灯的触发器。低压直流供电电源主要指直流12伏、24伏及27伏，包括车载、机载和舰载的常规电源。大功率直流短弧氙灯主要指额定工作电压典型值与前述直流电源电压值匹配的大功率氙灯。

本发明的低压直流供电大功率短弧氙灯触发器，包括滤波电路、为各部分电路提供各自所需电源的内部电源，其中，包括稳弧电路、监测电路和启动电路，其中，直流供电电源经过滤波电路、稳弧电路、启动电路接至所述氙灯，启动电路连接所述氙灯；监测电路，用于监测稳弧电路的电压是否达到预定值，以通知启动电路工作；启动电路，用于根据在检测电路的通知下启动并产生预定的超高压脉冲以击穿短弧氙灯。

其中，所述稳弧电路由脉冲调制芯片IC1、三极管Q1、变压器T1、电解电容C3、二极管D1、D2组成，其中，脉冲调制芯片IC1与三极管Q1基极连接，变压器T1初级与三极管Q1集电极连接，变压器T1次级与二极管D2、C3连接，二极管D1跨接变压器T1初级、电解电容C3正极之间。

其中，所述启动电路，由芯片IC2、高频三极管Q2、高压包T2、二极管D4、高压电容C5、火花放电器J1和高压触发线圈T3组成，其中，芯片IC2与三极管Q2基极连接，高压包T2初级与三极管Q2集电极连接，高压包T2次级与二极管D4、高压电容C5连接，高压电容C5与火花放电器J1和高压触发线圈T3初级连接，高压触发线圈T3次级与氙灯连接。

其中，所述启动电路的高压线圈T3产生的超高压脉冲为2万伏至3万伏。

进一步地，可以包括封锁电路，所述的封锁电路电源输入端与内部电源连接，信号输出端与稳弧电路的IC1连接，所述封锁电路由延时芯片、多个电阻电容组成，用于电路保护。

其中，所述的监测电路主要由稳压二极管D3、电容C4、电阻R1、R2、R3组成，R1、R2的连接中点与稳弧电路的芯片IC1连接，D3、R3、C4的连接中点与启动电路的芯片IC2连接。

另外，所述监测电路，可以进一步用于触发器中的电路是否处于空载状态，在电路处于空载状态时，通知稳弧电路停止工作。

此外，所述内部电源的输入端与滤波电路相连接，其三个输出端分别与稳弧电路、封锁电路和启动电路相连接。

其中，所述的低压直流电源主要指12伏、24伏及27伏的低压直流电源。

本发明的有益效果是：采用本发明提供的触发器，可在移动载体的常规电源上直接使用大功率短弧氙灯，不需额外使用交直流转换装置，为大功率氙灯配备这种占用空间小、外接接口少的触发器，可以使氙灯照明装置更加方便的应用在汽车、飞机和舰船上，实现跟踪搜索和强力照明。

附图说明

图1为本发明的电路结构方块图；

图2为本发明的电路连接结构示意图。

具体实施方式

以下，参考附图1～2详细描述本发明的低压直流供电大功率短弧氙灯触发器。

如图1、图2所示，本发明是一种低压直流电源供电的大功率短弧氙灯触发器，它主要由滤波电路1、稳弧电路2、封锁电路3、启动电路4、监测电路5和内部电源6组成。直流供电电源经过滤波电路1、稳弧电路2、启动电路4接至短弧氙灯7，封锁电路3连接稳弧电路2，监测电路5接在稳弧电路2和启动电路4之间，启动电路4连接短弧氙灯7，内部电源6为各部分电路提供各自所需电源。

滤波电路1接通直流电源，稳弧电路2启动，芯片IC1驱动三极管Q1震荡，在变压器T1次级产生震荡脉冲为电容C3充电。稳弧电路2准备工作就绪后，C3上的电压击穿监测电路5的稳压二极管D3，将信号发送到启动电路4。启动电路4的芯片IC2得到信号后，输出脉冲方波驱动三极管Q2震荡，激励高压包T2产生高压脉冲，高压脉冲为高压电容C5充电。当电压值达到火花放电器J1放电临界值时，火花放电器J1放电。高压电容C5上面的能量通过感应，从高压线圈T3的初级传递到次级，产生的超高压脉冲达到2万伏至3万伏，击穿短弧氙灯7。然后，稳弧电路保证高压击穿产生的电弧得以维持，使氙灯进入正常工作状态。如氙灯发生损坏，启动电路发出高压脉冲后，氙灯没有工作，监测电路5监测到电路处于空载状态，即发送信号至IC1，稳弧电路停止工作，避免其长期空载工作导致电路受损。封锁电路3采取延时封锁方式防止人为的短时间内频繁启动，保护氙灯的同时也保护了电路。

使用时，在触发器输出端接短弧氙灯，输入端接低压直流电源，即可启动氙灯。

综上所述，依照本发明的低压直流供电大功率短弧氙灯触发器，可在移动载体的常规电源上直接使用大功率短弧氙灯，不需额外使用交直流转换装置，为大功率氙灯配备这种占用空间小、外接接口少的触发器，可以使氙灯照明装置更加方便的应用在汽车、飞机和舰船上，实现跟踪搜索和强力照明。

以上是为了使本领域普通技术人员理解本发明，而对本发明所进行的详细描述，但可以想到，在不脱离本发明的权利要求所涵盖的范围内还可以做出其它的变化和修改，这些变化和修改均在本发明的保护范围内。

Claims

1.一种低压直流供电大功率短弧氙灯触发器，包括滤波电路、为各部分电路提供各自所需电源的内部电源，其特征在于，包括稳弧电路、监测电路和启动电路，其中，

直流供电电源经过滤波电路、稳弧电路、启动电路接至所述氙灯，启动电路连接所述氙灯；其中，稳弧电路由驱动三极管Q1震荡的芯片IC1、三极管Q1、变压器T1、电解电容C3、二极管D1、D2组成，其中，芯片IC1的输出端与三极管Q1基极连接；芯片IC1反馈端与监测电路连接；三极管Q1发射极与直流电源负极连接，三极管Q1集电极与变压器T1初级线圈下端连接；变压器T1初级线圈上端通过开关CB1与直流电源的正极连接，变压器T1次级线圈上端与二极管D2阳极连接，变压器T1次级线圈下端与电解电容C3负极连接；二极管D2阴极与电解电容C3正极连接，电解电容C3负极与直流电源负极连接；二极管D1阳极与变压器T1初级线圈上端连接，二极管D1阴极与电解电容C3正极连接；

监测电路，用于监测稳弧电路的电压是否达到预定值，以通知启动电路工作；以及用于监测触发器中的电路是否处于空载状态，在电路处于空载状态时，通知稳弧电路停止工作；

启动电路，用于根据在检测电路的通知下启动并产生预定的超高压脉冲以击穿短弧氙灯，其中，启动电路，由驱动三极管Q2震荡的芯片IC2、三极管Q2、高压包T2、二极管D4、高压电容C5、火花放电器J1和高压触发线圈T3组成，其中，芯片IC2的输出端与三极管Q2基极连接；芯片IC2反馈端与监测电路连接；三极管Q2发射极与直流电源负极连接，三极管Q2集电极与高压包T2初级线圈下端连接；高压包T2初级线圈上端与高压触发线圈T3次级线圈上端连接，高压包T2次级线圈上端与二极管D4阳极连接，高压包T2次级线圈下端与高压触发线圈T3初级线圈下端连接；二极管D4阴极与无极电容C5一端连接，同时与火花放电器J1一端连接；无极电容C5另一端与高压包T2次级线圈下端连接；火花放电器J1另一端与高压触发线圈T3初级线圈下端连接；高压触发线圈T3次级线圈上端与稳弧电路的D1阴极连接，高压触发线圈T3次级线圈下端与氙灯正极连接，氙灯负极与直流电源负极连接。

2.如权利要求1所述的低压直流供电大功率短弧氙灯触发器，其特征在于，所述启动电路的高压线圈T3产生的超高压脉冲为2万伏至3万伏。

3.如权利要求1所述的低压直流供电大功率短弧氙灯触发器，其特征在于，进一步包括封锁电路，所述的封锁电路电源输入端与内部电源连接，信号输出端与稳弧电路的IC1连接，所述封锁电路由延时芯片、多个电阻电容组成，用于电路保护。

4.如权利要求1所述的低压直流供电大功率短弧氙灯触发器，其特征在于，所述的监测电路主要由稳压二极管D3、电容C4、电阻R1、R2、R3组成，R1、R2的连接中点与稳弧电路的芯片IC1连接，D3、R3、C4的连接中点与启动电路的芯片IC2连接。

5.如权利要求1所述的低压直流供电大功率短弧氙灯触发器，其特征在于，所述内部电源的输入端与滤波电路相连接，其三个输出端分别与稳弧电路、封锁电路和启动电路相连接。

6.如权利要求5所述的低压直流供电大功率短弧氙灯触发器，其特征在于，所述的低压直流电源主要指12伏、24伏及27伏的低压直流电源。